具有混雜的定向和非定向空氣通路的通道地板嵌板的制作方法
【專利摘要】公開了一種具有頂板（20）的通道地板嵌板（10），頂板（20）具有多個(gè)非定向空氣通路（40），多個(gè)非定向空氣通路（40）與多個(gè)定向空氣通路（50、60）混雜。定向空氣通路（50、60）構(gòu)造成引導(dǎo)空氣流以相對(duì)于頂板的上表面的不同于90°的角度穿過它們。優(yōu)選地，定向空氣通路包括頂板中的開口（60）以及每個(gè)開口附近的突片（50），突片（50）處于相對(duì)于頂板的頂表面的不同于90°的角度。由于非定向空氣通路和定向空氣通路的混雜，穿過非定向空氣通路和定向空氣通路的復(fù)合空氣流方向處于相對(duì)于頂板的不同于90°的角度。
【專利說明】具有混雜的定向和非定向空氣通路的通道地板嵌板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通道地板嵌板。具體地，本發(fā)明涉及具有間隔的開口或通路的通道地板嵌板，所述間隔的開口或通路用于空氣穿過所述嵌板。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的數(shù)據(jù)中心包括多個(gè)IT機(jī)架。那些機(jī)架和相關(guān)聯(lián)的外圍設(shè)備及線纜產(chǎn)生了相對(duì)大量的熱。由于熱的原因，向數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT機(jī)架提供充分的冷卻變得非常重要。而且，所希望的是IT機(jī)架被盡可能高效地冷卻，因?yàn)橛糜诶鋮sIT機(jī)架的能量成本可能達(dá)到運(yùn)行該數(shù)據(jù)中心的能量成本的很大百分比。
[0003]數(shù)據(jù)中心通常具有架空地板系統(tǒng)，通常稱為通道地板系統(tǒng)。通道地板系統(tǒng)通常由通道地板嵌板的連續(xù)陣列構(gòu)成，所述通道地板嵌板邊緣到邊緣地布置并且被支撐結(jié)構(gòu)支撐在底層地板上方。通道地板嵌板的陣列通常在數(shù)據(jù)中心內(nèi)從墻壁延伸到墻壁。
[0004]底層地板和通道地板嵌板陣列之間形成了通風(fēng)空間(plenum)。線纜和其他設(shè)備可至少部分地位于該通風(fēng)空間內(nèi)，并且該通風(fēng)空間還可用作冷卻空氣的管道。通常，一個(gè)或多個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元向通風(fēng)空間供應(yīng)冷卻空氣，并且陣列中的一些通道地板嵌板具有間隔的開口或空氣通路。冷卻空氣從通風(fēng)空間穿過那些開口或通路進(jìn)入在通道地板嵌板陣列上方的數(shù)據(jù)中心區(qū)域。
[0005]當(dāng)具有開口或通路的通道地板嵌板是從(I)通道地板嵌板陣列和底層地板之間的通風(fēng)空間到(2)通道地板嵌板上方的區(qū)域的冷卻空氣管道時(shí)，用以改善數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT機(jī)架的冷卻效率的一種方式是將空氣引導(dǎo)穿過嵌板并朝向IT機(jī)架。一項(xiàng)待審的美國專利申請(qǐng)公開了一種具有空氣定向格柵的通道地板嵌板，空氣定向格柵用于在相鄰的結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備(例如IT機(jī)架)處引導(dǎo)空氣，美國專利申請(qǐng)N0.12/878,657。然而，帶有格柵的通道地板嵌板不能用在每種通道地板系統(tǒng)應(yīng)用中。
[0006]美國專利N0.6，019, 677公開了一種用于HVAC系統(tǒng)的地板下面的模塊化終端，其可包括多個(gè)格柵。一種特定終端的每個(gè)格柵具有相同的開口圖案，并且不同尺寸、形狀和方向的開口分散在格柵的不同區(qū)域中。美國專利N0.6，256，952公開了一種具有不同開口圖案的地板嵌板，所公開的開口均不是定向的。美國專利N0.5，192，348公開了用于無塵室天花板擴(kuò)散器的定向空氣擴(kuò)散器嵌板。所述嵌板包括不同尺寸和形狀且處于不同角度的開口，這些開口分散在嵌板的不同區(qū)域中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上情況，需要一種定向空氣通道地板嵌板，其將冷卻空氣引導(dǎo)到相鄰結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備(例如數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT機(jī)架)的整個(gè)高度，其不是帶有格柵的嵌板。本發(fā)明解決了該需求以及其他需求。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的定向空氣通道地板嵌板可包括頂板，所述頂板覆蓋支撐子結(jié)構(gòu)。頂板可包括多個(gè)非定向空氣通路，所述多個(gè)非定向空氣通路與多個(gè)定向空氣通路混雜。所述多個(gè)定向空氣通路中的每一個(gè)可構(gòu)造成引導(dǎo)空氣以相對(duì)于所述頂板的不同于90°的角度穿過所述頂板。
[0009]在一些實(shí)施例中，所述定向空氣通路可包括所述頂板中的孔以及鄰近于所述孔且向下延伸的突片。每個(gè)孔都可鄰近突片。所述突片處于相對(duì)于所述頂板的頂表面的不同于90°的角度。
[0010]在其他實(shí)施例中，所述突片相對(duì)于所述頂表面的角度可以是大約65°。
[0011 ] 在另外的實(shí)施例中，所述突片中的每一個(gè)由所述頂板的材料構(gòu)成，所述頂板的該材料被移動(dòng)以限定所述孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通道地板嵌板的頂部透視圖。
[0013]圖2是圖1的通道地板嵌板的頂視圖。
[0014]圖3A是沿圖2中的線3-3截取的剖視圖。
[0015]圖3B是圖3A的一部分的放大圖。
[0016]圖4A是圖1-3B所示的通道地板嵌板的底視圖。
[0017]圖4B是圖1-4A所示的通道地板嵌板的底部透視圖。
[0018]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的通道地板嵌板的頂部透視圖。
[0019]圖6是透視圖，示出了穿過圖5所示通道地板嵌板的各種開口或通路的空氣流的方向。
[0020]圖7是示意圖，示出了穿過圖1-6的通道地板嵌板中的開口或通路的復(fù)合空氣流?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]圖1-4B示出了空氣定向通道地板嵌板10。嵌板10包括支撐子結(jié)構(gòu)35和頂板20。頂板20附接在支撐子結(jié)構(gòu)35的頂上。在其他實(shí)施例中，頂板20和支撐子結(jié)構(gòu)35可以是單體結(jié)構(gòu)。
[0022]空氣定向通道地板嵌板10可以由能夠提供給定應(yīng)用所需的結(jié)構(gòu)剛度的任何材料或材料的組合制成。優(yōu)選地，嵌板10由金屬或者由包括金屬的材料組合制成。
[0023]在該實(shí)施例中，支撐子結(jié)構(gòu)35是單體金屬板，其已經(jīng)被成形為使得其具有外唇緣36、側(cè)壁37、底壁38、凹槽39和指狀部34。
[0024]外唇緣36是水平的并且形成支撐子結(jié)構(gòu)35的周邊。頂板20的周邊附接到外唇緣36。
[0025]側(cè)壁37從外唇緣36的內(nèi)邊緣向下延伸并且形成支撐子結(jié)構(gòu)35的連續(xù)外壁。底壁38與頂板20間隔并且開始于側(cè)壁37的最下邊緣處。
[0026]凹槽39被成形為類似于倒置的杯子，并且部分地由指狀部34形成。凹槽39的底部形成底壁38中的圓形開口。指狀部34從底壁38向上延伸到頂板20的下側(cè)并且形成凹槽39的側(cè)壁。指狀部34的最上端附接到頂板20的下側(cè)。
[0027]在相鄰指狀部34之間，在凹槽39的側(cè)壁中存在開口 33，從而空氣出于下面所討論的目的能夠穿過開口 33。
[0028]支撐子結(jié)構(gòu)35可具有其他構(gòu)造。如下面討論的，兩個(gè)限制性的設(shè)計(jì)考慮因素是:(I)子結(jié)構(gòu)必須提供期望的剛度，以及(2)空氣必須能夠穿過該子結(jié)構(gòu)到達(dá)頂板20中的空氣通路。
[0029]此外，雖然在該實(shí)施例中，支撐子結(jié)構(gòu)35是單體構(gòu)件，但是支撐子結(jié)構(gòu)35也可以由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成。例如，支撐子結(jié)構(gòu)可包括支撐框架和附接到支撐框架和/或頂板20的下方結(jié)構(gòu)。另外，支撐子結(jié)構(gòu)35可以是構(gòu)件的格柵，或者是具有一個(gè)或多個(gè)橫向構(gòu)件(crossmember)的框架,其包括與框架形成的角度不同于90°的一個(gè)或多個(gè)橫向構(gòu)件。支撐子結(jié)構(gòu)35還可具有部分地在頂板20下方延伸的構(gòu)件。
[0030]頂板20具有頂表面21并且包括多個(gè)非定向穿孔或孔40、多個(gè)縫槽60以及多個(gè)向下延伸的空氣定向突片50。每個(gè)縫槽60均緊鄰定向突片50。在該實(shí)施例中，孔40和縫槽60被混雜成排且成列布置。孔40和縫槽60可以按照不同方式布置，包括被隨機(jī)地混雜布置。在該實(shí)施例中，任何兩個(gè)縫槽60之間存在至少一個(gè)孔40。
[0031]雖然在該實(shí)施例中頂板20是單體的、基本平的板，但在其他實(shí)施例中頂板20可以由多個(gè)零件構(gòu)成并且頂板20不必是基本平的板。例如，頂板可在其下側(cè)上具有脊和谷或者一體化的支撐結(jié)構(gòu)。
[0032]此外，雖然在該實(shí)施例中非定向穿孔或孔40是圓形的，但它們也可以是任何形狀。而且，非定向穿孔或孔40可以具有不同的尺寸并且可布置成與圖1-4B所示不同的圖案。穿過非定向穿孔40的空氣流基本垂直于頂板20的頂表面21的平面。
[0033]在圖1-4B所示的實(shí)施例中，空氣定向突片50和縫槽60通過如下步驟形成:(I)在頂板20中制造細(xì)長的U形切口，以及(2)將切口內(nèi)的材料沿著非切開的邊緣向下彎曲。空氣定向突片50的向下彎曲形成了在每個(gè)定向突片50旁邊的細(xì)長縫槽60。而且，利用突片50來形成縫槽60減少了材料浪費(fèi)。
[0034]突片50和縫槽60可以通過任何其他方式制成/形成，例如通過如下方式制成/形成:(I)模制或形成其內(nèi)具有縫槽60的頂板20，或者在頂板20中切出完整的縫槽60，以及(2)在每個(gè)縫槽60附近附接突片50。
[0035]定向突片50以相對(duì)于頂板20的頂表面21的平面的小于90°的角度向下彎曲。在該實(shí)施例中，該角度是大約65°。參見圖3B。定向突片50可以以相對(duì)于頂板20的頂表面21的平面的小于90°的其他角度彎曲，這至少部分地取決于穿過嵌板的復(fù)合空氣流的期望角度，如下面討論的。而且，在其他實(shí)施例中，可以存在兩組或更多組突片50，每組突片具有相對(duì)于頂板20的頂表面21的不同角度。例如，可以存在組A-C。突片組A可具有相對(duì)于頂板的頂表面的60°的角度，突片組B可具有70°的角度，并且突片組C可具有80°的角度。
[0036]通過將定向突片50設(shè)置在相對(duì)于頂板20的頂表面21的小于90°的角度，穿過縫槽60的空氣流被定向突片50以相對(duì)于頂板20的頂表面21的一角度引導(dǎo)。
[0037]在圖3A和4A中，用箭頭示出了穿過支撐子結(jié)構(gòu)35流到穿孔或孔40以及縫槽60的空氣。如圖所示，空氣成角度地和水平地穿過支撐子結(jié)構(gòu)35從而到達(dá)穿孔或孔40以及縫槽60，無法豎直地穿過子結(jié)構(gòu)35的凹槽39到達(dá)穿孔或孔40以及縫槽60。
[0038]如圖1-4B所示且如上所討論的，非定向穿孔或孔40與縫槽60混雜。這種混雜導(dǎo)致穿過空氣定向嵌板10的組合的空氣流方向，該方向處于相對(duì)于頂板20的頂表面21的期望角度，如下面討論的。[0039]空氣定向嵌板100在圖5和6中示出，并且包括頂板200 (具有頂表面210)和支撐子結(jié)構(gòu)350，其對(duì)應(yīng)于嵌板10的頂板20和支撐子結(jié)構(gòu)35。頂板200包括多個(gè)非定向穿孔或孔400，其與鄰近于縫槽600的多個(gè)定向突片500混雜，穿孔或孔400、定向突片500和縫槽600對(duì)應(yīng)于頂板20的穿孔或孔40、定向突片50和縫槽60。定向突片500處于相對(duì)于頂表面210的大約65°的角度。定向突片500以類似于上面所述的方式形成。然而，如圖5所示，非定向穿孔400成列地排列，而不是交錯(cuò)排列。另外，定向突片500具有成尖角的角部，而定向突片50具有圓形角部。
[0040]圖6示出了分別穿過各個(gè)非定向穿孔或孔400以及縫槽600的空氣流的方向的差異。特別地，由于多個(gè)定向突片500相對(duì)于頂板200的頂表面210的平面傾斜的原因，穿過各個(gè)縫槽600的空氣流方向處于相對(duì)于頂板200的不同于90°的角度，而穿過非定向穿孔400的空氣流方向垂直于頂板200，如上面討論的。如圖6所示，當(dāng)突片500處于相對(duì)于頂表面210的大約65°的角度時(shí)，穿過縫槽600的空氣流的方向處于相對(duì)于頂表面210的大約25°的角度。
[0041]如關(guān)于空氣定向通道地板嵌板10那樣，穿過嵌板100中的混雜的非定向穿孔或孔400以及縫槽600的空氣流的組合導(dǎo)致了處于相對(duì)于頂板200的頂表面210的一角度的組
合空氣流方向。
[0042]本發(fā)明的空氣定向通道地板嵌板(包括嵌板10和嵌板100)可用于在任何具有高冷卻需求的結(jié)構(gòu)或設(shè)備處引導(dǎo)空氣。一個(gè)具體用途是冷卻數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT機(jī)架，例如圖7中的IT機(jī)架。一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的嵌板可放置成鄰近于數(shù)據(jù)室內(nèi)的(一個(gè)或多個(gè))機(jī)架，以在(一個(gè)或多個(gè))機(jī)架處弓I導(dǎo)冷卻空氣。
[0043]本發(fā)明的空氣定向嵌板的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它們可被設(shè)計(jì)成引導(dǎo)空氣均勻地遍及相鄰結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備(例如IT機(jī)架)的高度。該定向冷卻空氣流導(dǎo)致遍及相鄰結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備的高度的更一致冷卻并導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備的更經(jīng)濟(jì)的冷卻，因?yàn)檩^少的空氣繞過機(jī)架。
[0044]為此原因，相鄰結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備的高度對(duì)于本發(fā)明的空氣定向通道地板嵌板的設(shè)計(jì)而言是重要的。一旦本發(fā)明的空氣定向通道地板嵌板與將要被來自嵌板的空氣冷卻的結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備之間的間距是已知的，則可對(duì)穿過嵌板的復(fù)合空氣流的角度進(jìn)行選擇，使得復(fù)合空氣流基本延伸該結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備的高度。該角度取決于至少兩個(gè)因素:(1)突片相對(duì)于頂板的頂表面的角度，以及(2)穿過空氣定向縫槽的空氣與穿過非定向穿孔或孔的空氣的比例。
[0045]在圖1-7所示的實(shí)施例中，(I)突片50相對(duì)于頂板20的頂表面21的65°的角度和突片500相對(duì)于頂板200的頂表面210的65°的角度，以及(2)穿過縫槽50和非定向穿孔40的空氣的選定比率以及穿過縫槽500和非定向穿孔400的空氣的選定比率(大約22 %的空氣穿過縫槽50和500，并且大約78%的空氣穿過非定向穿孔40和400)的選定組合導(dǎo)致相對(duì)于頂板20和200的頂表面21和210的大約65°的復(fù)合空氣流方向80。參見圖7。如所述的，復(fù)合空氣流方向的該角度可通過如下方式改變:(I)改變突片50相對(duì)于頂表面21的角度以及突片500相對(duì)于頂表面210的角度，和/或(2)改變穿過縫槽50和非定向穿孔40的空氣的相對(duì)百分比以及穿過縫槽500和非定向穿孔400的空氣的相對(duì)百分比。
[0046]本文所示出和描述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以及一些變形。本文使用的術(shù)語、描述和圖僅僅通過示例的方式展示并且不意味著是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以有許多變形，本發(fā)明的精神和范圍意圖由所附權(quán)利要求及其等同物限定，在權(quán)利要求中，所有術(shù)語均指的是其最寬泛的合理含義，除非另有所指。
【權(quán)利要求】
1.一種通道地板嵌板，包括: 支撐子結(jié)構(gòu)；和 頂板，所述頂板覆蓋所述支撐子結(jié)構(gòu)； 其中，所述頂板包括多個(gè)非定向空氣通路，所述多個(gè)非定向空氣通路與多個(gè)定向空氣通路混雜，并且其中，所述多個(gè)定向空氣通路中的每一個(gè)構(gòu)造成引導(dǎo)空氣流以相對(duì)于所述頂板的不同于90°的角度穿過所述頂板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述多個(gè)非定向空氣通路是所述頂板中的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述頂板包括頂表面，并且所述定向空氣通路包括所述頂板中的開口以及向下延伸的突片，使得所述開口中的每一個(gè)鄰近所述突片中的至少一個(gè)，并且其中，所述突片處于相對(duì)于所述頂表面的不同于90°的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的通道地板嵌板，其中，所述開口中的每一個(gè)緊鄰所述突片中的至少一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的通道地板嵌板，其中，所述多個(gè)突片相對(duì)于所述頂表面的角度是大約65。ο
6.根據(jù)權(quán)利要求3的通道地板嵌板，其中，所述突片由所述頂板的材料構(gòu)成，所述頂板的該材料被移動(dòng)以形成 所述開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的通道地板嵌板，其中，所述支撐子結(jié)構(gòu)具有通路，空氣意圖穿過該通路以進(jìn)入所述非定向空氣通路和所述定向空氣通路中的至少一些中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的通道地板嵌板，其中，所述突片的角度以及所述多個(gè)非定向空氣通路與所述多個(gè)定向空氣通路的比率導(dǎo)致了以相對(duì)于所述頂板的頂表面的基本65°的角度穿過所述通道地板嵌板的組合空氣流方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述支撐子結(jié)構(gòu)包括橫向支撐件的格柵。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述多個(gè)定向空氣通路和所述多個(gè)非定向空氣通路成排且成列布置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述頂板和所述支撐子結(jié)構(gòu)是不同的構(gòu)件，并且所述頂板附接到所述支撐子結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的通道地板嵌板，其中，所述支撐子結(jié)構(gòu)是材料的單體零件，所述支撐子結(jié)構(gòu)的下部與所述頂板間隔開，所述支撐子結(jié)構(gòu)的一些部分所述下部延伸到所述頂板的下側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的通道地板嵌板，其中，所述下部延伸到所述頂板的下側(cè)的所述部分是間隔的指狀部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的通道地板嵌板，其中，所述間隔的指狀部附接到所述頂板的下側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的通道地板嵌板，其中，所述間隔的指狀部形成凹槽的部分側(cè)壁，其從所述下部延伸到所述頂板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的通道地板嵌板，其中，所述凹槽形成所述下部中的開口。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述定向空氣通路中的任何兩個(gè)之間設(shè)置有所述非定向空氣通路中的至少一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的通道地板嵌板，其中，所述定向空氣通路是所述頂板中的開口以及鄰近于所述開口且向下延伸的突片。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的通道地板嵌板，其中，所述開口中的每一個(gè)緊鄰所述突片中的至少一個(gè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的通道地板嵌板，其中，所述突片處于相對(duì)于所述頂板的頂表面的不同于90°的角度。
【文檔編號(hào)】E04F15/024GK103998699SQ201280047664
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
【發(fā)明者】D.J.科丁, W.W.雷諾, D.B.肯尼迪 申請(qǐng)人:泰特通道地板租賃股份有限公司